Crystalline lattices comprising gold nanoparticles and DNA linkers
(figure from physicsworld.com)
"Nanoparticle superlattice engineering with DNA". R. J. Macfarlane, B. Lee, M. R. Jones, N. Harris, G. C. Schatz, C. A. Mirkin. Science 334, 204 (2011). doi: 10.1126/science.1210493
"Nanoparticle superlattice engineering with DNA". R. J. Macfarlane, B. Lee, M. R. Jones, N. Harris, G. C. Schatz, C. A. Mirkin. Science 334, 204 (2011). doi: 10.1126/science.1210493
A current limitation in nanoparticle superlattice engineering is that the identities of the particles being assembled often determine the structures that can be synthtesized. Therefore, specific crystallographic symmetries or lattice parameters can only be achieved using specific nanoparticles as building blocks (and viceversa). We present six design rules that can be used to deliberately prepare nine distinct colloidal crystal structures, with control over lattice parameters on the 25- to 150-nanometer length scale. These design rules outline a strategy to independently adjust each of the relevant crystallographyc parameters, including particle size (5 to 60 nanometers), periodicity, and interparticle distance. As such, this work represents an advance in synthesizing tailorable macroscale architectures comprising nanoscale materials in a predictable fashion.
Una limitación común en la ingeniería de superestructuras de nanopartículas es que las características propias de cada partícula que está siendo ensamblada comúnmente determinan las estructuras que pueden ser sintetizadas. Así, en específico, ciertas simetrías cristalográficas o ciertos parámetros de red pueden ser obtenidos usando nanopartículas específicas como bloques de construcción ("building blocks") (y viceversa). Presentamos seis reglas de diseño que pueden ser usadas deliberadamente para preparar nueve distintas estructuras cristalinas coloidales, con un control sobre los parámetros de red con dimensiones nanométricas que van entre los 25 y los 150 nanómetros. Estas reglas de diseño proponen una estrategia para ajustar cada uno de los parámetros cristalográficos relevantes de manera independiente, incluyendo el tamaño de las partículas (de 5 a 60 nanómetros), periodicidad, y la distancia entre partículas. De esta manera, este trabajo representa un avance en la síntesis reproducible de "macroarquitecturas a la medida" a partir de nanomateriales.
